一种红外热像仪的制作方法

本发明涉及红外测量仪器，具体涉及一种红外热像仪。

背景技术：

1、红外热像仪是一种利用红外辐射原理，探测物体表面温度分布的仪器。物体在不同温度下发出不同波长的红外辐射，红外热像仪通过特殊的探测器接收辐射并转化为可视化的图像。简要工作原理为：通过其内置的红外探测器接收目标物体发出的红外辐射，然后将接收到的红外辐射信号转换为电信号，电信号经过处理，生成温度分布图，即红外光强度分布图；最终生成的热图可以通过显示屏呈现，用户可以通过不同的颜色表示不同的温度范围，从而直观的分析和判断物体的温度状态。

2、在电力设备场景中，使用红外热像仪在对电力设备进行温度探测时，因为电力设备表面材料的特性、电流以及环境影响，导致红外强度测量结果准确性降低，产生测量误差，若直接将采集到的初始红外图像作为最终测量结果，则会导致测量数据不准确。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的红外热像仪在电力设备红外测量场景下，因为使用场景的因素影响，导致测量结果不准确的技术问题，本发明的目的在于提供一种红外热像仪，所采用的技术方案具体如下：

2、本发明提出了一种红外热像仪，包括红外热像仪本体，所述红外热像仪本体与补偿器进行信号连接；所述补偿器用于将红外热像仪本体对电力设备采集到的初始红外图像进行数据补偿后，供所述红外热像仪本体进行显示；

3、所述补偿器对红外数据进行补偿的方法包括：

4、获取所述初始红外图像中电力设备的不同发热区域；根据所述发热区域之间的红外光强度差异获得所述初始红外图像的红外强度混乱度；根据连续多帧初始红外图像的红外强度混乱度变化趋势获得所述电力设备的发热趋势特征；

5、获取所述电力设备的电压信号；根据同一时序范围中，所述电压信号的电压变化趋势与所述发热趋势特征之间的差异，以及所述电压信号与所述红外强度混乱度的数据相关性，获得所述电力设备的红外测量真实性；

6、获得所述电力设备所处环境的温度变化趋势，根据所述温度变化趋势以及所述初始红外图像中环境区域的红外强度，获得环境影响权重；

7、根据所述红外测量真实性以及所述环境影响权重获得补偿权重并对所述初始红外图像中的红外强度数据进行补偿。

8、进一步地，所述补偿器获取所述初始红外图像中电力设备的不同发热区域的方法包括：

9、提取所述初始红外图像中的边缘信息，根据预设电力仪器轮廓模板对所述边缘信息进行匹配，获得初始红外图像中的电力仪器区域；对所述初始红外图像中的所述电力仪器区域进行阈值分割，获得不同所述发热区域。

10、进一步地，所述补偿器获得所述红外强度混乱度的方法包括：

11、获得两两不同发热区域之间的平均红外光强度的差异，将所有平均红外光强度的差异求平均，获得所述红外强度混乱度。

12、进一步地，所述补偿器获得所述电力设备的发热趋势特征的方法包括：

13、按照时序顺序将连续多帧初始红外图像的红外强度混乱度排列为一个红外强度混乱度序列；根据所述红外强度混乱度序列的方差以及线性变化程度获得所述发热趋势特征。

14、进一步地，所述补偿器获取所述数据相关性的方法包括：

15、获取所述电压信号构成的电压数据序列；将所述电压数据序列与对应时序范围内的红外强度混乱度序列进行归一化处理后，计算两个序列之间的均方误差，并将所述均方误差进行负相关映射并归一化，获得所述数据相关性。

16、进一步地，所述补偿器获取电压变化趋势的方法包括：

17、根据所述电压数据序列的方差以及线性变化程度获得所述电压变化趋势。

18、进一步地，所述补偿器获取得所述电力设备的红外测量真实性的方法包括：

19、将所述电压变化趋势和所述发热趋势特征之间的差异进行负相关映射并归一化，获得趋势相关特征；将所述趋势相关特征与所述数据相关性相乘，获得所述红外测量真实性。

20、进一步地，所述补偿器获得所述电力设备所处环境的温度变化趋势的方法包括：

21、获取所述电力设备所在环境的监测温度序列；获得所述监测温度序列的差分序列；获取所述差分序列中相邻两个元素之间的数据差异，将所述数据差异的平均值作为所述温度变化趋势。

22、进一步地，所述补偿器获得环境影响权重的获取方法包括：

23、获取连续多帧初始红外图像中环境区域的平均红外强度，将所述平均红外强度与所述温度变化趋势的乘积作为所述环境影响权重。

24、进一步地，所述补偿器获得补偿权重并对所述初始红外图像中的红外强度数据进行补偿的方法包括：

25、将所述红外测量真实性进行负相关映射，获得测量误差程度；将所述测量误差程度和所述环境影响权重的欧氏范数进行归一化后与正整数1相加，获得所述补偿权重；将所述补偿权重与所述初始红外图像中每个像素点位置的红外强度数据相乘，获得补偿后的红外图像。

26、本发明具有如下有益效果：

27、本发明在红外热像仪本体上集成了补偿器，通过补偿器对采集到的电力设备的初始红外图像进行数据补偿，进而消除误差。补偿器在进行数据补偿时，考虑到了电力设备的温度会与负载呈现明显的相关关系，即随着负载变化，电力设备也会呈现相应的变化。因此本发明分析电压与红外强度混乱度之间的相关关系，获得红外测量真实性。进一步考虑到电力设备运行环境中的温度分布，能够直观呈现出环境对测量造成的影响，因此获得环境影响权重，进而得到补偿权重对初始红外图像中的红外强度数据进行补偿，使得红外热像仪能够输出更加准确的电力设备红外测量结果。

技术特征：

1.一种红外热像仪，包括红外热像仪本体，其特征在于，所述红外热像仪本体与补偿器进行信号连接；所述补偿器用于将红外热像仪本体对电力设备采集到的初始红外图像进行数据补偿后，供所述红外热像仪本体进行显示；

2.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获取所述初始红外图像中电力设备的不同发热区域的方法包括：

3.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获得所述红外强度混乱度的方法包括：

4.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获得所述电力设备的发热趋势特征的方法包括：

5.根据权利要求4所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获取所述数据相关性的方法包括：

6.根据权利要求5所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获取电压变化趋势的方法包括：

7.根据权利要求5所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获取得所述电力设备的红外测量真实性的方法包括：

8.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获得所述电力设备所处环境的温度变化趋势的方法包括：

9.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获得环境影响权重的获取方法包括：

10.根据权利要求1所述的一种红外热像仪，其特征在于，所述补偿器获得补偿权重并对所述初始红外图像中的红外强度数据进行补偿的方法包括：

技术总结本发明涉及红外测量仪器技术领域，具体涉及一种红外热像仪。本发明在红外热像仪本体上集成了补偿器，通过补偿器对采集到的电力设备的初始红外图像进行数据补偿，进而消除误差。补偿器在进行数据补偿时，考虑到了电力设备的温度会与负载呈现明显的相关关系，分析电压与红外强度混乱度之间的相关关系，获得红外测量真实性。进一步考虑到电力设备运行环境中的温度分布，能够直观呈现出环境对测量造成的影响，因此获得环境影响权重，进而得到补偿权重对初始红外图像中的红外强度数据进行补偿。本发明通过补偿器对红外数据的补偿，使得红外热像仪能够输出更加准确的电力设备红外测量结果。技术研发人员：谭明亮受保护的技术使用者：湖南梧湘电力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2